• 한국학교수학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.345-368
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• 2017

본 연구는 디자인의 규칙(pattern)을 기반으로 수학 과학적 원리를 학습하는 STEAM 프로그램을 개발하고, 개발한 프로그램의 효과를 분석함으로써 학교수학 교육에서 STEAM의 교육적 의의를 알아보는 것이다. 이를 위하여 초등학생 120명을 연구 대상으로 하여 STEAM 프로그램 기반 실험 수업을 실시하였으며, 사전 사후 STEAM 태도 검사와 만족도 검사를 수행하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 융합적 태도의 측면에서 STEAM 프로그램 기반 실험 수업은 2학년 학생들에게 유의미한 차이가 없었지만, 다른 다섯 개 학년에서는 긍정적인 효과가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 만족도의 측면에서 연구대상 학생들은 '대체로 그렇다' 이상의 비율이 89%이었고, '대체로 그렇지 않다' 이하의 비율은 3%내외로 STEAM 프로그램을 기반으로 한 수업에 대해서 대체로 만족해하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과를 통해, 학교수학에서 STEAM 교육이 활성화되기 위해서는 교실 수업에서 다양한 형태로 활용 가능한 STEAM 프로그램들이 양적으로 더 많이 개발되어야 하지만, 이와 함께 개발된 STEAM 프로그램의 타당성을 측정할 수 있는 평가 틀의 체계적 구안과 수학 기반 STEAM교육에 대한 심도 있는 이론적 연구가 같이 요구됨을 제언하는 바이다.

• 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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• 제51권1호
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• pp.47-61
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• 2012

Students can infer mathematical principles in a very natural way by connecting mutual relations between mathematical fields. These process can be revealed by taking tasks that can derive mathematical connections. The task of this study is to make expression and design it and derive mathematical principles from the design. This study classifies the mathematical field of expression for design and analyzes mathematical thinking process by connecting mathematical fields. To complete this study, 40 gifted students from 5 to 8 grade were divided into two classes and given 4 hours of instruction. This study analyzes their personal worksheets and e-mail interview. The students make expressions using a functional formula, remainder and figure. While investing mathematical principles, they generalized design by mathematical guesses, generalized principles by inference and accurized concept and design rules. This study proposes the class that can give the chance to infer mathematical principles by connecting mathematical fields by designing.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제12권
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• pp.489-507
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• 2001

교수 ${\cdot}$ 학습 과정에서 계산 능력 배양이 목표인 영역을 제외하고는, 복잡한 계산, 수학적 개념 ${\cdot}$ 원리 ${\cdot}$ 법칙의 이해, 문제 해결력 향상 등을 위하여 가능하면 계산기나 컴퓨터를 적극 활용하도록 한다. 제 7차 교육과정에서는 수학적 힘의 신장을 구현하기 위한 실천적인 항목 중 다음과 같이 교수 ${\cdot}$ 학습과정에서의 technology의 활용을 적극 권장하고 있다. 이는 곧 수학교육과 실생활이 서로 밀접한 관계를 가지고 있음을 의미하는 것이다. 이런 새로운 움직임에 따라 계산기 활용에 대한 관심과 이를 수업에 이용하려는 방안을 적극 모색하고 있으며 이미 많은 자료들이 간행되고 있다. 그래픽 계산기는 컴퓨터와는 달리 많은 자료를 내장하고 있지는 않지만 휴대가 간편하고 개별적으로 사용할 수 있어 학교 수업시간 중 활용하는 데에 큰 장점을 가지고 있다. 또, 수학의 교수 ${\cdot}$ 학습 과정에서 그래픽계산기는 학생들의 흥미를 자극하고, 시각적인 힘을 활용하고, 수학적 사고력을 향상시키며, 문제를 탐구하는 과정에서의 단순한 계산을 효과적으로 처리할 수 있도록 도와준다. 뿐만 아니라 수학의 내적 영역과 수학의 외적 영역을 연결시키는 힘과 학습 과정에서 학생의 주도력을 강화시켜줄 수 있다. 그러나 계산기의 사용 자체가 목표가 될 수는 없으며 그래픽 계산기의 사용으로 학생들의 계산능력을 하락시켜서도 안된다. 이를 위해서는 적절한 교수 ${\cdot}$ 학습법의 개발과 연구가 끊임없이 지속되어야 할 것이다. 그래픽계산기는 함수, 통계 단원에서 자료를 분석하고 그에 적합한 식을 찾는 과정에 매우 유용하게 이용된다. 이는 재량활동이나 특기적성활동 시간에 조작활동을 통하여 개념에 대한 다양한 창의적인 표현을 할 수 있는 기회를 제공하기도 한다. 다음은 함수식을 이용하여 여러 가지 디자인을 할 수 있는 예를 그래픽 계산기를 통하여 보여준다. 생활 속의 여러 가지 모양들은 대체로 함수식으로 표현될 수 있다. 그래픽 계산기는 함수식을 입력하여 그래프의 형태를 관찰하고 그 특징을 살펴보는데 매우 유용하며 제한된 변역에서 여러개의 함수식을 입력하여 원하는 모양의 디자인을 해 볼 수 있다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.217-228
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• 2018

본 연구는 초등학교 수학-과학 교과 내용을 중심으로 인문과 예술, 공학, 기술, 디자인의 교육 자료를 다양한 주제로 융합하여 영재교육을 위한 STEAM 프로그램을 개발하였다. 2015개정 교육과정에 적합한 초등학교 수학-과학 교과의 성취기준과 교과 내용을 분석하여 4단계 STEAM 교수-학습 모형을 적용하여 3시간 블록타임의 16차시 융합교육 교수-학습 프로그램을 구안했다. 개발 프로그램의 타당성을 검증하고, 현장 적용을 위해 개발과 시범 적용 과정에서 4명의 교육 전문가 패널이 참가하여 평가하였고, 그 결과를 반영하여 융합교육 프로그램을 완성했다. 수학-과학 교과를 중심으로 여러 교과를 통합하여 디자인과 메이킹, 감성 기반의 16차시 영재교육 프로그램을 초등학생들에게 시범 적용한 결과 창의적인 설계와 디자인, 적극적인 참여와 협동학습, 재미있는 수업활동(게임, 만들기 등)으로 융합교육의 목적과 가치를 달성할 수 있었다. 개발된 융합교육 영재 프로그램은 초등학교 정규 수업 시간과 창의적 체험활동, 영재학급 수업 등에서 적용한다면 학생들의 과학적 창의성, 예술적 감수성, 디자인 감각 등을 함양할 수 있는 실질적인 융합교육 콘텐츠가 될 것이다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제9권2호
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• pp.229-248
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• 2006

이 글은 컴퓨터 환경에서의 유창성 교육에 대하여 논의한다. 여기서 유창성이란 컴퓨터 환경, 기술 정보 환경을 이용하여 지식을 재조직하고, 창의적이고 적절한 방법으로 자신을 표현하고, 정보를 단지 이해하기 보다는 생산하거나 만드는 능력을 말한다. 이 글은 구성주의적 입장에서 유창성 교육의 의미와 유창성 교육을 위한 학습 전략으로 디자인을 통한 학습에 대하여 살펴본다. 또한 디자인을 통한 학습 환경으로 수학교육용 마이크로월드의 설계 원칙을 생각하고 이를 적용하여 마이크로월드를 구현한다. 마지막으로 이 환경에서의 학습-지도 사례를 제시하여 그 의미를 생각한다.

• 한국조경학회지
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• 제49권2호
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• pp.1-16
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• 2021

조경의 설계 행위는 설계가의 사고체계 내에서 형성되는 개념과 그것이 형상화되는 구체적인 재현 그리고 이를 실질적인 재료로 구축하는 일련의 과정으로 이루어지며, 이러한 디자인 프로세스는 4차 산업혁명 시대의 컴퓨터 기술과 IT 생태계의 비약적인 발전으로 많은 변화를 마주하고 있다. 컴퓨터 테크놀로지는 산업 초기에 수학적 계산(calculation)과 입력 데이터의 시각적 표현(graphic representation on display) 등 비교적 단순한 목적으로 개발되었다. 하지만 ibm과 매킨토시(macintosh)를 시작으로 개인용 컴퓨터(personal computer)의 성공적인 보급 이후 프로그램 언어와 하드웨어가 급속히 발전하고, 알고리즘(algorithm) 및 응용 소프트웨어가 전문화되면서 컴퓨터의 활용 목적이 사회 전반에 걸쳐 매우 다양해졌다. 본 연구는 이러한 디지털 사회 맥락의 변화를 바탕으로 컴퓨테이셔널 디자인(computational design), 파라메트릭 디자인(parametric design) 및 알고리즘 디자인(algorithm design) 등의 새로운 설계 방법들이 조경 설계 과정에서 어떠한 기능과 역할을 할 수 있는지에 관한 현황 및 쟁점을 진단하였으며, 그중 최근 가장 주목받는 파라메트릭 테크놀로지를 적극적으로 이용하는 디자인 방법론에 집중해 연구를 진행했다. 우선 현대 조경 및 건축 전반에서 파라메트릭 디자인의 주요 개념 및 특징들에 대해 살펴 논의의 근거를 마련했다. 그리고 이를 바탕으로 조경 분야에서 파라메트릭 디자인 활용에 관한 선행 연구를 분석하고, 조경 설계 회사들의 실제 활용 현황에 대해 분석했다. 그 결과, 조경 분야에서 파라메트릭 디자인 활용에 관한 연구는 연구의 수나 다양성 측면에서 타 분야와 비교했을 때 아직 충분한 논의가 진행되지 않은 것을 확인할 수 있었고, 사용 현황 분석에서는 최근 국외 조경 회사들을 중심으로 새로운 테크놀로지를 적극적으로 활용하려는 다양한 움직임이 조사되었다. 마지막으로 이러한 논의를 바탕으로 조경 설계 분야에서 파라메트릭 디자인 활용의 구체적인 사례 및 추후 다양한 가능성에 대해 검토했다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제20권3호
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• pp.303-323
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• 2017

이 연구는 예비 고등 수학 교사들이 수학 개념을 테크놀로지를 이용하여 어떻게 가르치는 지에 관한 다중 사례 연구이다. 예비 교사들은 퍼포먼스 인터뷰에서 Geometer's Sketchpad(GSP) 를 사용해 특정 수학 개념을 어떻게 가르칠 것 인지를 실제 수업처럼 시연하였다. 이 연구의 결과에 따르면, 예비 교사들은 다양한 종류의 학습지도안을 디자인 했으며, 그들의 수업 시연에서 각기 다른 교수학적 그리고 공학적 기술을 보여주었다. 이 연구의 결과는 예비 교사들의 교수학적 내용 지식이 테크놀로지 통합 수학 수업의 중요한 요인임을 제안한다. 그러므로 수학 교사 교육자들은 예비 교사들이 테크놀로지를 이용해 효과적으로 수학을 가르칠 수 있도록 하기 위해, 그들이 강력한 교수학적 내용 지식을 얻을 수 있도록 도와주어야 한다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권45호
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• pp.299-320
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• 2016

교육 패러다임의 변화에 따라 기능성게임을 이용한 교육방법에 대한 관심이 증가하고 있다. 하지만 교육용 기능성게임의 학습효과에 중점을 둔 결과 지향적 게임 디자인 설계는 게임의 재미적인 요소와 몰입감을 간과한 경우가 많으며, 지속적 학습참여와 같은 내재적 요인들을 반영하지 못했다. 교육용 기능성게임의 지속적인 사용 및 확장과 학습 효과를 높여주기 위하여 학습자의 학습 성향 및 인지확장에 대한 변화를 반영한 게임디자인 설계가 필요하다. 본 연구에서는 인지심리학 모형을 바탕으로 한 게임디자인 설계전략을 문헌 리뷰를 통하여 분석 및 제시하고자 한다. 이는 학습자 및 학습효과에 질적 양적측면에서 긍정적 영향을 미칠 것으로 판단된다.

• 대한산업공학회지
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• 제23권3호
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• pp.469-485
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• 1997

자동생산화를 위한 공장설계에 있어서 설비배치에 관한 연구는 제조 유연성 요소의 통합과 이용을 적절하게 수행함으로써 가능하다. 특히 현실적인 설비배치의 특성은 그룹테크놀로지와 물자흐름의 전략을 파악하고 그들의 방법을 조사함으로써 기존의 연구에서 이론적으로 치우치는 경향을 몇 가지의 방법을 통합함으로 실질적인 응용에 그 목적을 두고 있다. 본 연구는 그래프이론과 수학적인 모형을 개발하여 통합적인 접근방법을 전개한다. 또한 설비배치 디자인에 대한 평가를 정량적인 방법으로 나타내고 있으며 경영전략에 있어 제조설비능력을 제고하는데 그 응용성을 보여주고 있다. 그것은 자동화 생산환경에 있어 각 시스템의 응용성과 목적과 관계 그리고 물자흐름관계 등을 정확하게 반영하는데 이바지한다. 현대 제조산업에 있어 고려할 수 있는 모든 각각의 제조요소가 제 특성을 수행하기 위해서는 우선적으로 설비배치 디자인의 중요함을 예를 들어 보여준다.

• 한국실내디자인학회논문집
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• 제21호
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• pp.10-16
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• 1999

Mathematics is considered to the beginning of designing thinking because of the sense of logical order system. In this study, it was regarded the mathematics as the logic and the measurement of design system. as is often the case in history, mathematics, it is regard as conceptual model of architectural though, as aesthetic proportional measure and the mirror of thought. The direction of this study is rather multi-sided approaching to the spatial concept than one-sided plane. It is multi-acceptable way to apply mathematical principle to the pace and to be a flexible one. And boundary of interpretation of the flexibility means potential use-ability, and the strictly meaning of flexibility means that the acception of the various Secession and the Change of space. And the various interpretation of the flexibility only can expressed in the relation of opposite concept: the assembly and the disassembly, the expand and the decease, the open and the close and the construct and the de-construct. Mathematics provide the resonable way in architectural thinking and endow the order as logical organizatiov. Regarding these facts, this research is for making it possible to consider the expression property of interior space combination as the way of understanding the accepting of the changes of the times with the mathematical induction, using the rational method like the mathematical arrangement organizatiov.